Petróleo, que é uma das mais complexas misturas existentes na
natureza, está equilibrado e coexiste com a fase aquosa nas condições do
reservatório. No entanto, dependendo da viscosidade do óleo, emulsões fortes
podem ser formadas devido ao alto cisalhamento imposto pelo processo de
produção. Como consequência, condições de temperaturas mais elevadas são
necessárias para o tratamento de separação de óleo.
Por isso, é importante assegurar que os inibidores de incrustação sejam
termicamente estáveis e capazes de atuar em temperaturas consideradas
extremas, tais como as utilizadas em permutadores de calor, por exemplo,
160°C. Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência da temperatura na
atividade de inibição da incrustação para diferentes matérias ativas de
inibidores químicos, tais como: ácido amino trimetileno fosfônico (ATMP), ácido
dietileno triamino pentametileno fosfônico (DTPMP), polivinil sulfonato de sódio
(PVS) e carboximetil inulina (CMI).
Soluções aquosas dos inibidores foram envelhecidas em condições de
temperatura entre 60 a 160 °C por diferentes tempos (6, 12 e 24 horas).
Técnicas de espectroscopia Raman, de RMN (31P, 1H e 13C) e de
Espectrometria de Massa foram utilizadas para caracterizar as espécies
químicas a partir de soluções de inibidor envelhecido e original.
Adicionalmente, testes dinâmicos foram conduzidos para avaliar o desempenho
das soluções dos inibidores de incrustação.
A matéria ativa CMI mostrou-se muito susceptível ao tratamento térmico,
mesmo nas baixas temperaturas. Com isso, outros esforços não foram
empreendidos para a investigação desta matéria ativa.
Os resultados da caracterização química do PVS original e termicamente
envelhecido não mostraram diferenças de composição. Testes dinâmicos foram
conduzidos para a inibição da incrustação de sulfato de bário, e mostraram que
as mínimas concentrações efetivas permaneceram constantes em todos os
ensaios. O mesmo comportamento é observado para a inibição da incrustação
de carbonato de cálcio.
Para os produtos ATMP e DTPMP verificou-se que na temperatura mais
alta (160 °C, depois de 24 horas de ensaio) há influência na molécula e alguns
produtos de degradação foram identificados como ácido fosfônico, e,
especialmente, de cadeias menores. Como uma consequência do colapso
estrutural das moléculas de fosfonato, confirmado por análise química
utilizando FT-MS e RMN, a eficácia de inibição da incrustação de sulfato de
bário foi reduzida. No entanto, para a inibição de carbonato de cálcio a
eficiência foi mantida. Este fato pode ser atribuído ao pH ácido das soluções
que dissolveram/inibiram a precipitação do carbonato de cálcio.